王曉艷,韋劍鋒
(1.重慶三峽職業(yè)學(xué)院,重慶 404000;2.四川鐵騎力士牧業(yè)科技有限公司,四川綿陽(yáng) 621000)
酶在畜牧業(yè)中的應(yīng)用已有20多年,特別是含有可溶性非淀粉多糖的酶在小麥、燕麥、大麥和黑麥型日糧結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。玉米含0.9%可溶性非淀粉多糖和6%不溶性非淀粉多糖,而豆粕含有6%可溶性非淀粉多糖和18~21%不溶性非淀粉多糖,其中玉米中主要的不溶性非淀粉多糖為阿拉伯木聚糖(趙必遷等,2012)。Fang等(2007)報(bào)道,在玉米-豆粕型日糧中補(bǔ)充以木聚糖為基礎(chǔ)的酶可以提高能量和中性洗滌纖維消化率,也可以提高生長(zhǎng)豬的平均日增重,這表明以玉米-豆粕為基礎(chǔ)的日糧可以為木聚糖酶的活性提供底物。雖然非淀粉多糖降解的碳水化合物酶已被廣泛用于復(fù)合非淀粉多糖的家禽日糧中,但其結(jié)果在豬身上并不明顯。研究結(jié)果表現(xiàn)的差異可能與谷物類型、質(zhì)量、動(dòng)物年齡和酶的生物功效有關(guān)。因此,本試驗(yàn)旨在評(píng)價(jià)添加含有淀粉酶、蛋白酶和木聚糖酶的復(fù)合酶物對(duì)斷奶仔豬采食量、增重、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、腸道健康的影響。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與原料 將平均初始體重為(7.52±0.98)kg、24日齡斷奶的540頭斷奶仔豬隨機(jī)分為3組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)30頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,處理組在基礎(chǔ)日糧中添加100和200 mg/kg復(fù)合酶日糧。試驗(yàn)分為1~7 d和8~28 d兩個(gè)階段,各階段日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)用復(fù)合酶購(gòu)自溢多利生物股份有限公司,復(fù)合酶中含2000 U/g淀粉酶、3500 U/g蛋白酶和2000 U/g木聚糖酶。
1.2 樣品分析 每天記錄仔豬的采食量,每7天按照重復(fù)對(duì)豬進(jìn)行稱重,計(jì)算各階段日均增重、日均采食量和飼料報(bào)酬(增重/采食量)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)從對(duì)照組和200 mg/kg復(fù)合酶組中選擇12頭體重接近的豬(每個(gè)重復(fù)2頭),采食2 h后屠宰,立即打開(kāi)腹腔,收集整個(gè)胃腸道(胃、小腸、盲腸和結(jié)腸),用溫控pH計(jì)測(cè)定胃、回腸、盲腸中內(nèi)容物的pH。從胃、回腸、盲腸中取出新鮮食糜,立即冰藏,10℃,4000×g離心10 min。然后使用MCR 301粘度計(jì)測(cè)定上清液的粘度。參考Porter和Murray(2001)的方法分析食糜揮發(fā)性氨基酸含量,同時(shí)盲腸和結(jié)腸內(nèi)容物中的大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)量參考郭威等(2016)的方法,利用商品試劑盒測(cè)定內(nèi)容物麥芽糖酶和蔗糖酶活性。利用全收糞法在試驗(yàn)結(jié)束前3 d收集糞樣(持續(xù)3 d),糞樣用于測(cè)定干物質(zhì)、總能、粗蛋白質(zhì)和淀粉含量,結(jié)合日糧中養(yǎng)分含量,計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率。
表1 各階段日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 所有數(shù)據(jù)均采用SAS軟件Oneway ANOVA進(jìn)行分析,應(yīng)用GLM模型中的正交多項(xiàng)式確定酶濃度的線性和二次效應(yīng)。各處理間的統(tǒng)計(jì)差異由Student-Newman-Keuls多量程檢驗(yàn)確定,P<0.05表示有顯著差異。
2.1 生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分消化 由表2可知,第1~7天200 mg/kg復(fù)合酶組日增重較對(duì)照組顯著提高16.49%(P<0.05),而8~28 d和1~28 d時(shí),100和200 mg/kg復(fù)合酶組日增重較對(duì)照組顯著提高12.02%、15.14%和11.70%、15.60%(P<0.05)。兩個(gè)復(fù)合酶組(100和200 mg/kg)豬在8~28 d和試驗(yàn)全期(1~28 d)飼料報(bào)酬較對(duì)照組顯著提高10.53%、15.79%和8.33%、11.67%(P<0.05)。試驗(yàn)全期的日增重和飼料報(bào)酬均隨日糧復(fù)合酶添加水平的升高表現(xiàn)為顯著線性升高(P<0.05)。干物質(zhì)、能量和粗蛋白質(zhì)表觀消化率隨酶添加水平的升高呈顯著線性升高(P<0.05),其中100 mg/kg復(fù)合酶組較其他兩組能量表觀消化率分別提高1.72%和2.13%(P<0.05)。
2.2 腸道揮發(fā)性脂肪酸和微生物含量 由表3可知,與對(duì)照組相比,補(bǔ)充復(fù)合酶顯著提高了盲腸和結(jié)腸中乙酸、丙酸和丁酸的濃度(P<0.05)。日糧添加復(fù)合酶對(duì)盲腸大腸桿菌、結(jié)腸乳酸桿菌含量無(wú)顯著影響(P<0.05),但200 mg/kg復(fù)合酶組盲腸乳酸桿菌較對(duì)照組顯著提高6.23%(P<0.05),結(jié)腸大腸桿菌數(shù)量顯著降低9.94%(P<0.05)。
表3 日糧復(fù)合酶添加水平對(duì)斷奶仔豬盲腸、結(jié)腸揮發(fā)性脂肪酸及微生物的影響
2.3 回腸和盲腸消化酶水平 由表4可知,200 mg/kg復(fù)合酶組較對(duì)照組有降低盲腸食糜pH的趨勢(shì)(P = 0.07),同時(shí)有提高盲腸食糜粘度的趨勢(shì)(P = 0.06),胃食糜黏度較對(duì)照組顯著提高45.65%(P<0.05)。
2.3 回腸和盲腸消化酶水平 由表4可知,200 mg/kg復(fù)合酶組較對(duì)照組有降低盲腸食糜pH的趨勢(shì)(P = 0.07),同時(shí)有提高盲腸食糜粘度的趨勢(shì)(P = 0.06),胃食糜黏度較對(duì)照組顯著提高45.65%(P<0.05)。
表4 日糧復(fù)合酶添加水平對(duì)斷奶仔豬腸道黏度和消化酶活性的影響
本試驗(yàn)的飼料報(bào)酬提高8~12%,這與Ji等(2008)的研究結(jié)果一致。Kim等(2003)報(bào)道,基礎(chǔ)日糧(玉米-豆粕型)補(bǔ)充碳水化合物酶可提高仔豬的增重,飼料比提高7%~9%。本研究中復(fù)合酶包含木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶,底物為非淀粉多糖、難消化淀粉和蛋白質(zhì)。此外,添加酶分別使總能、粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)的消化率提高2%、4%和2%。蛋白酶可以增加大豆蛋白的溶解度,降低胰蛋白酶抑制劑的作用。玉米-豆粕基礎(chǔ)日糧中使用碳水化合物酶可以提高生長(zhǎng)肥育豬的回腸能量消化率(Kim等,2006)。本研究表明,這種復(fù)合酶對(duì)養(yǎng)分消化率的改善可能是先分解植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),然后釋放養(yǎng)分。
蔗糖酶和麥芽酶是腸刷狀緣糖苷水解酶,負(fù)責(zé)碳水化合物消化的最后步驟。Hedemann等(2006)報(bào)道,高不溶性纖維日糧飼喂的豬黏膜酶活性增加,表明這些酶在回腸刷狀緣的活性可能受到達(dá)后腸可發(fā)酵物質(zhì)量的調(diào)節(jié)。但在本研究中,這些酶的活性在空腸和回腸刷狀緣酶活性上沒(méi)有差異。同樣,添加或不添加酶,豬的空腸和回腸刷狀緣酶活性也沒(méi)有差異(Willamil等,2012)。
在本研究中,添加了復(fù)合酶飼料的豬胃消化液粘度比沒(méi)有添加復(fù)合酶飼料的豬胃消化液粘度高。胃消化液粘度增加的原因可能是補(bǔ)充酶,將不溶性非淀粉多糖分降解為短鏈聚合物,增加了消化液的溶解度和持水能力(Willamil等,2012)。在本研究中,添加酶的日糧組盲腸和結(jié)腸的揮發(fā)性脂肪酸濃度明顯高于不添加酶組。盲腸和結(jié)腸中揮發(fā)性脂肪酸的增加可能有一些有益影響,因?yàn)閾]發(fā)性脂肪酸中的丁酸是細(xì)胞的首選能量來(lái)源,可以刺激結(jié)腸上皮細(xì)胞,增加上皮細(xì)胞的吸收能力。
斷奶仔豬生長(zhǎng)早期日糧中添加含有淀粉酶、蛋白酶和木聚糖酶的復(fù)合酶可以提高仔豬生長(zhǎng)性能,這種改善作用是通過(guò)提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、腸道揮發(fā)性脂肪酸濃度,降低致病菌數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。